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动静脉瘘动物模型研究,动静脉瘘模型分类讲解

2023-02-27 10:31:47
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  近年来,终末期肾脏疾病患者数量剧增,患者只能通过血液透析或者更换肾脏器官才能维持生命。

  自体动静脉瘘(arteriovenous fistula,AVF)是各指南推荐的首选血液透析通路,但其1年通畅率仅 60%,即使再次干预其结果和预后也不满意。血液透析通路是血液透析患者的生命线,维持血液透析通路的正常功能非常重要。

  动静脉内瘘术是一种血管吻合术,通过吻合邻近动静脉使吻合后的静脉中流着动脉血,可形成血管内瘘为血液透析提供足够血量。而血管内瘘功能障碍时有发生,主要表现为内瘘狭窄和血栓,严重影响甚至危及患者生命安全。故通过建立大鼠动静脉内瘘模型,研究内瘘狭窄病理机制,探究静脉血管内膜增生的病理变化以指导临床治疗和药物研究。

  一、动静脉瘘模型分类

  颈部动静脉瘘模型

  腹股沟区动静脉瘘模型

  腹部动静脉瘘模型

  二、操作方法  

  实验动物:

  SD大鼠/Wistar大鼠,6-8w,雄性;

  术前准备:

  手术刀1把、10cm手术剪1把、10cm镊子2把、电凝止血笔1个、拉钩2个、显微持针器1把、眼科镊2把,250UI/ml 肝素钠生理盐水、1ml\5ml\10ml注射器、2%戊巴比妥钠碘伏(150mg/kg)、2mm PE管、4-0缝合线、12-0缝合线,棉签、纱布、碘伏。

  术前麻醉:

  将实验鼠放进连接好的麻醉机诱导箱,调整异氟烷浓度至5%,完成诱导麻醉后将实验鼠仰卧位固定在手术板上,调整异氟烷浓度至2%,连接面罩并持续吸入。手术期间气体麻醉维持。碘伏消毒术区。

  三、颈部动静脉瘘模型

  常规方法:

  大鼠碘伏消毒颈部,分离右侧颈外静脉、颈内静脉,结扎颈外静脉及颈内静脉远心端,离断颈内静脉,随后分离右侧颈总动脉结扎远心端,离断颈总动脉,在手术显微镜下12-0缝线行右侧颈总动脉-颈内静脉端端吻合,观察该段血运情况。

  套管法:

  大鼠碘伏消毒颈部,分离颈静脉,动脉夹夹闭颈总动脉近心端,结扎颈总动脉分支处,于分支处剪断血管,肝素钠生理盐水冲洗血管内,将血管套管后,结扎套管中段,随后将套管伸入颈静脉近心端,结扎套管中段。操作完成后松开动脉夹,观察该段血运情况。

  术后观察:

  成功可见动脉血流经吻合口,静脉扩张充盈,术后低分子肝素抗凝和青霉素钠皮下注射3天抗感染。

  模型特点:

  1、3~4 周的通畅率可达100%,且死亡率仅6%;

  2、单纯的切断同侧颈动静脉并不会引起老鼠出现精神症;

  3、避免由于腹腔手术导致的可能感染;

  病理改变:

  造瘘1周后在静脉段就可见平滑肌细胞增殖及胶原纤维沉积,4 周后胶原纤维和弹力纤维堆积更明显,且出现静脉内膜增厚、AVF狭窄等表现,组织化学提示靠近吻合口的新生内膜中大量 α 平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)阳性细胞,契合了人 AVF 的病理生理改变。

  四、 腹股沟区动静脉瘘模型  

  常规办法

  大鼠碘伏消毒,于大鼠腹股沟处纵行切开皮肤,显露股动静脉及其分支,行股动静脉端端或端侧吻合,整个手术时间约为57min。

  术后观察:

  成功可见动脉血流经吻合口,静脉扩张充盈,术后低分子肝素抗凝和青霉素钠皮下注射3天抗感染。

  模型特点:

  1、检查发现大鼠在造模前后平均动脉压、心率、全身血流动力学均无明显改变;

  2、模型死亡率低,仅为 0~15%,主要死因为出血及食道穿孔,静脉高压导致的水肿或缺血是最常见的非手术相关并发症,但发生比例均很低;

  3、存在腹腔感染的风险;

  病理改变:

  造模后3周的通畅率为91%。成模后静脉段扩张及内膜增生明显,造瘘1周后炎性因子、核因子κB和激活蛋白-1表达升高,4周后MCP-1、PAI-1等炎症因子也出现高表达,并出现单核细胞及巨噬细胞浸润至静脉壁的现象。

  五、腹部动静脉瘘模型  

  肾切除法:

  取腹正中切口进腹,显露下腔静脉及腹主动脉、肾下腔静脉,在术中切除一侧肾脏,保留肾静脉,使用残留肾静脉与腹主动脉吻合。整个手术时间约45分钟。

  穿刺法:

  取腹正中切口进腹,显露下腔静脉及腹主动脉、肾下腔静脉,在阻断肾下腔静脉及主动脉后,在腹主动脉中下 1/3 处用18G注射针头同时穿破腹主动脉及下腔静脉,通过单纯缝合或生物胶配合局部压迫达到主动脉-腔静脉瘘成型的效果。

  术后观察:

  成功可见动脉血流经吻合口,静脉扩张充盈,术后低分子肝素抗凝和青霉素钠皮下注射3天抗感染。

  模型特点:

  1、穿刺法技术简单,可重复性高,手术时间短,造模结果较佳,且术后4周的死亡率能控制在10%以 下,且AVF的通畅率达到90%;

  2、两种方法均存在腹腔感染的风险;

  病理改变:

  造模后3周的通畅率为91%。成模后静脉段扩张及内膜增生明显,造瘘1周后炎性因子、核因子κB和激活蛋白-1表达升高,4周后MCP-1、PAI-1等炎症因子也出现高表达,并出现单核细胞及巨噬细胞浸润至静脉壁的现象。


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